Il existe de plus en plus de voitures portant la mention turbo ou compresseur. Mais quelle est la différence entre ces deux systèmes mécaniques ?

Depuis quelques années,  les normes antipollution imposées par les gouvernements successifs contraignent les constructeurs automobiles au downsizing. Terme anglophone définissant la réduction de la cylindrée d’un moteur afin de réduire la consommation de carburant et donc les émissions de gaz polluants. La première conséquence est la réduction de la puissance. Et oui, petite cylindrée équivaut à moins de chevaux. Pour pallier à cela, la solution adoptée par la plupart des constructeurs est l’adjonction d’une suralimentation. Il existe plusieurs solutions mécaniques mais les plus utilisées sont le turbo ou le compresseur. Alors, faut-il acquérir une voiture avec un turbo ou compresseur ?

 

Turbo ou compresseur

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Pourquoi parle-t-on de suralimentation ?

Explication du principe d’alimentation de base

Nos moteurs, tant qu’ils ne sont pas électriques, sont des moteurs à explosion. C’est-à-dire que toute la mécanique est pensée pour créer une explosion et produire de l’énergie.  Plus l’explosion est importante, plus elle dégage de l’énergie plus il y a de puissance.

Pour bien comprendre le fonctionnement d’un moteur de véhicule, il y a plusieurs étapes successives pour le faire tourner « rond ». L’explosion est créée à partir du savant mélange d’air et de carburant orchestré par le carburateur ou le système d’injection, le tout comprimé. Explication simplifiée, vous en conviendrez.

Première étape : l’entrée d’air, dit l’aspiration ou l’admission. Le moteur aspire de l’air (par décompression des cylindres)

Deuxième étape : la carburation ou l’injection. Le carburant est apporté et mélangé à l’air

Troisième étape : la combustion. Le mélange ainsi créé est comprimé et « allumé » par l’étincelle de la bougie pour créer l’explosion

Quatrième étape : l’expulsion. Les gaz brulés sont expulsés par l’échappement

Et le cycle recommence à une vitesse folle de plusieurs milliers de fois par minute et de plus en plus vite en accélérant car vous amenez plus d’air et de carburant en appuyant sur le « champignon ».

Pour aller plus loin sur wikipédia

Intéressons-nous maintenant à  la suralimentation. Le fait de venir ajouter  à l’alimentation de base du mélange d’air et de carburant ou de la compression décrite ci-dessus, consiste en un système mécanique de suralimentation ; un turbo ou bi-turbo (il y en a deux) ou un compresseur.

Turbo garrett

Explication du système mécanique : Turbo

Le mot turbo provient de turbine. Il peut s’appeler aussi turbocompresseur. On peut le schématiser comme un ventilateur, une sorte d’hélice qui tourne sur son axe. Le turbo est placé (en cinquième étape, voir ci-dessus) à l’échappement au niveau du collecteur afin de faire tourner une hélice dans le flux des gaz expulsés. Cette « hélice », turbine pour être exacte, est reliée par son arbre à une autre turbine (celle qui comprime l’air). Cette turbine en tournant très vite, plus de 100 000 tours/min aspire et comprime de l’air. Elle repousse ensuite cet air « comprimé » dans les cylindres (en première étape, ci-dessus). Conséquence : l’air comprimé s’ajoute à l’aspiration et  assure donc une meilleure combustion, un meilleur remplissage du cylindre et donc une explosion plus puissante, d’où un gain d’énergie.

Remarquez toutes les prises d’air pour refroidir les radiateurs de cette magnifique Aventador SV Roadster

La compression de l’air par le turbo a pour conséquence un échauffement du gaz. Pour comprendre, nous en avons tous fait l’expérience en regonflant le pneu de son vélo avec une pompe manuelle. Au bout de quelques va et vient, la pompe est chaude. Il faut donc refroidir l’air comprimé pour avoir un rendement maximum du moteur. Pour cela, le turbo est accompagné le plus souvent d’un échangeur air/air  appelé « intercooler », sorte de radiateur placé derrière les grosses prises d’air sur les voitures sportives.

Avantages du turbo

Mécanisme léger et simple d’installation,  le turbo à l’avantage de créer un gain de puissance ressenti sur une plage de régime moteur plus ou moins choisie, indépendamment de l’arbre moteur. Par exemple, le conducteur ressentira la poussée à partir de 2500 tr/min jusqu’à 6000, tout dépend des réglages. Le mécanicien averti s’amusera à augmenter la pression produite par la turbine et gagnera ainsi quelques chevaux supplémentaires mais parfois au détriment de la fiabilité du mécanisme.

Porsche 911 bi-turbo

Le petit bruit ou sifflement sympathique du turbo. On a tous en tête le son significatif de certaine voiture de rallye.

Parce que le turbo ne réclame pas l’énergie du moteur, il est souvent installé sur des petites cylindrées.

Inconvénients du turbo

Le système tournant à très grande vitesse peut être fragile en vieillissant.

Le temps de réponse. Parfois, avec la décélération, juste avant une courbe par exemple, la turbine est moins alimentée par les gaz sortant et il peut y avoir un temps de réponse du turbo au moment de la ré-accélération. Effet amplifié par une petite cylindrée et l’adjonction d’un gros turbo.

Afin d’éviter cet effet désagréable, il existe plusieurs solutions. Le bi-turbo : idée simple consistant à avoir deux turbos, l’un avec une petite turbine permettant une exploitation plus rapide dans les bas régimes et l’autre plus gros permettant de prendre le relais dans les régimes plus élevés. Le turbo à géométrie variable. Cette solution permet de réguler l’exposition de la turbine au flux des gaz sortants et assure ainsi un comportement plus linéaire.

Enfin, le turbo est refroidi et lubrifié avec la même huile que le moteur, ce qui a pour conséquence de ne plus alimenter les turbines en huile lors de l’arrêt du moteur. Alors que le turbo, lui, continue à tourner encore un peu sur sa lancée. C’est pourquoi il est recommandé d’attendre quelques secondes, moteur au ralenti avant de l’arrêter et de ne pas mettre des coups d’accélérateurs juste avant la coupure du moteur.

 

Explication du système mécanique : Compresseur

Le compresseur aussi appelé supercharger en anglais, quant à lui n’est pas alimenté par le flux des gaz d’échappement mais directement par le moteur par l’intermédiaire d’une courroie. Le principe est le même : faire tourner une « hélice » qui aspire l’air, le comprime et l’envoie sous haute pression pour forcer le remplissage des cylindres et obtenir une meilleure combustion. Techniquement, il s’agit plutôt de deux rotors, sortes d’engrenages qui, en tournant entre eux, créés une surpression de l’air.

Avantages du compresseur

Etant relié directement au moteur, le principal avantage du compresseur est sa réactivité dès les bas régimes offrant du couple et de la souplesse au conducteur. En effet, le compresseur procure la sensation de poussée continue et permet de belle relance sans temps de réponse.

Inconvénients du compresseur

Le système de compression est moins puissant qu’un turbo et réclame une partie de l’énergie du moteur pour fonctionner. Il est donc plutôt installé sur des grosses cylindrées.

Dragster avec compresseur

Vaut-il mieux un turbo ou un compresseur ?

Tout dépend du conducteur et de ce qu’il recherche ; le coup de pied au c.. à 3000tr/min ou une poussée continue. Une bombinette allégée et suralimentée d’un turbo ou une grosse berline puissante gavée de couple ?

Disons qu’à chaque type de véhicule son système de suralimentation. Néanmoins, sachez que dernièrement, les constructeurs sont plutôt du côté des turbos. Le couple turbo et injection moderne est plus facile à régler pour obtenir le rendement voulu. Mercedes a d’ailleurs abandonné ses fameux moteurs Kompressor pour le bi-turbo. En 2018 les voitures à compresseur se font rares.

 

Quelles sont les voitures équipées d’une mécanique turbo ou compresseur ?

Le turbo est quasiment dans toutes les voitures aujourd’hui mais quelques modèles ont marquées l’histoire

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La fameuse Porsche 911 : 993 Turbo : lire notre article

 

A part chez Jaguar et Lotus, les « compressées » sont souvent plus anciennes, on les trouve parmi les youngtimers

La Jaguar F-Type : Lire notre essai

Enfin, les Lotus Exige et Evora, Les Anciennes Volkswagen Golf et Polo G (la fabuleuse Golf G60) ou encore les Mercedes-AMG

Et vous finalement, êtes-vous plutôt turbo ou compresseur ?

 

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